连接壳体设计说明书

制造技术基础课程设计题目连接壳体零件机械加工工艺设计院(系)别机电及自动化学院专业级别学号姓名指导老师2014年7月1前言《机械制造工艺学》课程设计要求我们能够综合应用机械制图、机械制造工艺学、工程材料、机械设计、CAD/CAM等专业基础课和主要专业课知识，经过了机械设计课程设计之后，进行的又一次实践性环节。本次课程设计特别强调对机械制造工艺学和工程材料这两门课程的运用，同时也有对刀具和切屑的部分知识的综合，因此这是我们对以前所学各门课程的一次较为深入的综合总复习，同时还要对相关课外知识进行查阅和学习，也是一次对我们实际运用知识解决问题能力的练习。这次课程设计同样也会用到以前的金工实习和认知实习的相关知识，也可以说这是对两次实习效果的一次检验。通过这次课程设计，将会巩固对机械加工工艺规程设计的理论知识，并初步学会自己完成制定简单零件加工工艺规程。这次的工艺规程课程设计，我的题目是连接壳体的工艺规程设计。希望通过对连接壳体加工工艺规程的设计，可以进一步学习《机械制造工艺学》并掌握简单零件的加工工艺设计。虽然这是大学以来的第二次课程设计，但毕竟还是第一次接触制造工艺设计，对知识掌握、熟悉程度以及综合运用还会存在问题，因此在设计中难免会有考虑不周全或错误的地方，希望老师多多批评和指正。2目录设计任务书…………………………………………………………………………11.设计题目……………………………………………………………………12.零件图………………………………………………………………………13.基本要求……………………………………………………………………14.设计的任务…………………………………………………………………15.填写工艺文件………………………………………………………………2设计方案…………………………………………………………………3第一章连接壳体零件分析……………………………………………31.1零件的作用…………………………………………………………………31.2零件的工艺分析……………………………………………………………31.3零件的生产类型和生产工艺………………………………………………4第二章选择毛坯类型绘制毛坯简图…………………………………52.1选择毛坯……………………………………………………………………52.2确定机械加工余量及毛坯尺寸……………………………………………52.3其它毛坯要求的确定………………………………………………………62-4绘制连接壳体铸造毛坯图…………………………………………………7第三章工艺规程设计…………………………………………………83.1定位基准的选择……………………………………………………………83.2拟订工艺路线………………………………………………………………83.3加工设备及工艺装备的选用………………………………………………113.4加工余量、工序尺寸和公差的确定………………………………………133.5切削用量的计算……………………………………………………………153.6时间定额的计算……………………………………………………………25第四章小结……………………………………………………………33参考文献附件1设计任务书1、设计题目连接壳体的工艺规程设计2、零件图图1连接壳体零件图3、基本要求1.选择刀具和确定切削用量的能力；2.掌握分析机床的基本知识，具有选择和使用机床的能力；3.掌握机械加工和装配的基本知识，具有合理选择零件加工方法和产品装配方法的能力；4.掌握制订机械加工工艺规程和产品工艺规程的方法和步骤，具有制订中等复杂程度零件的机械加工工业规程的能力；5.具有运用机械制造工艺的基本理论进行综合分析和解决机械加工过程中一般工艺问题的初步能力。4、设计的任务1.分析、了解产品性能、用途；2.了解制造规模、方式，生产条件3.制订制造方案；4.编写工艺（主要任务）；5.设计工装（可以在其他课程设计中进行）。6.写机械制造技术基础课程设计报告。27.所有设计资料文挡拷贝电子版一份上交。5、填写工艺文件1.填写要求是：内容完整，层次清楚，语言精练，字迹清晰。2.对工艺文件填写作如下规定:(1)机械加工工艺过程卡片中的工时定额可不填。(2)机械加工工序卡片中的工序图。图中主视图应处于加工位置，用细实线将零件的主要轮廓画出来；用粗实线给出加工表面；用定位符号表示定位基准；用夹紧符号表示出夹紧表面；并标出本工序加工表面位置，注上工序尺寸与公差、表面粗糙度和有关的其他技术要求。(3)机械加工工序卡片中，工时定额只填写基本时间，工人技术等级此项不填。3设计方案第一章连接壳体零件分析连接壳体零件图如图1.1所示：图1.1连接壳体零件图1.1零件的作用零件为连接壳体，在机器中起连接作用，保护轴类零件；零件通过Φ70圆盘上的三个Φ12的孔和连杆上Φ6的孔来连接两个不同零件，而其壳体起到保护在内的轴不受损伤的作用，以及减少其振动，使工作时机器运转平稳。1.2零件的工艺分析生产批量为大批量生产，由生产批量可得到相关信息为：毛坯精度中等，加工余量中等；加工机床部分采用通用机床，部分采用专用机床，按零件分类，部分布置成流水线，部分布置成机群式；广泛采用专用夹具，可调夹具；按零件产量和精度，部分采用通用刀具和量具，部分采用专用刀具和量具；部分采用划线找正装夹，广泛采用通用或专用夹具装夹；有较详细的工艺规程，用工艺卡管理生产。由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度、耐磨性、耐热性及减震性，适用于承受较大应力和要求耐磨的零件。本零件的加工油外圆柱表面、内孔、端面、通孔和攻丝。其加工方法选择如下：（1）以mm015.0030孔为中心的加工表面4这一组加工表面包括：mm015.0030的两个端面及孔和倒角，mm6和mm7的两个端面及孔和1mm3mm的槽、31mm5mm的孔内槽。（2）以M6孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：70mm的端面和M6的内螺纹这两组加工表面有着一定的位置要求，主要是：①035.0015.040mm圆柱面中心线与mm03.001.012中心线同轴度公差为0.01mm；②035.0015.040mm圆柱面中心线与7mm的左端面有垂直度公差为0.01mm。由以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。1.3零件的生产类型和生产工艺零件的生产纲领公式如下所示：)1)(1(QnN通过查阅相关资料可知，当大批量生产时，所给的连接壳体零件产品年产量约为5000台，每台产品中该零件的数量n=1件/台，设其备品率为4%，零件废品率为1%。则年件/5252%)11(%)41(15000N由于该零件属大批量生产，而且其工序较多，工艺路线长，而每个工序所包括的工步少，所以采用工序分散加工，分散加工可以使所需要的设备和工艺装备结果简单、调整容易、操作简单、专用性强；同时采用专用机床和专用夹具，工作效率高，结果简单，且加工的孔表面都较容易，所以采用常规工艺。5第二章选择毛坯类型绘制毛坯简图2.1选择毛坯由于该零件为壳体类零件，故可适用铸件，最终选定材料为HT200，由于零件大批生产，而且零件轮廓尺寸不大，故由《机械制造技术基础课程设计》中的表2.6可选用机械砂型铸造。此外，为消除残余应力，铸造后应安排时效处理。2.2确定机械加工余量及毛坯尺寸由于该零件为壳体，材料选为HT200，且为大批大量生产，故其毛坯可用机械砂型铸造，由《机械制造技术基础课程设计》中的表2.8可知其尺寸公差等级为CT8-10，加工余量等级为H，由经济方面的要求，可选尺寸公差等级为CT10，则加工余量的确定及说明如下：表2.1机械加工余量及毛坯尺寸序号基本尺寸/mm加工余量等级加工余量/mm理由及说明140右端面32G单侧余量3.5机械加工时，夹紧035.0015.040外圆，并以70右端面定位。铸造时根据大批量生产的加工余量等级为G级，尺寸公差等级为10级，查《机械制造技术基础课程设计》表2.10得单侧加工余量为3.5mm，即尺寸为35.5mm，查表2.7得尺寸公差为2.6mm则该尺寸及公差为mm)3.15.35(。2035.0015.040左端面62G单侧余量3.5两侧面尺寸公差与加工余量等级相同，查表2.10，单侧加工余量为3.5mm即尺寸为62+3.5+3.5=69mm,查表2.7得尺寸公差为2.6mm，则该尺寸及公差为mm)6.169(尺寸公差等级为CT10，加工余量6370左端面44G单侧余量3.5等级为G，查表2.10得单侧加工余量为3.5mm，即尺寸为44+3.5+3.5=51mm，查表2.7得尺寸公差为2.8mm，则该尺寸及公差为mm)4.151(。440与035.0015.040圆柱面40H双侧余量的一半3尺寸公差等级为CT10，加工余量等级比端面低一级，即为H级，查表2.10得双侧加工余量一半为3mm，即尺寸为mm463240，查表2.7得尺寸公差为2.6mm，则该尺寸及公差为mm)3.146(。5015.0030孔的圆柱面30H双侧余量的一半3内孔的加工余量等级比端面的低一级，即为H级，查表2.10得双侧加工余量一半为3mm，即尺寸为mm243230，查表2.7得尺寸公差为2.6mm，则其尺寸及公差为mm)3.124(。2.3其它毛坯要求的确定(1)拔模斜度的确定：零件总体尺寸长度小于200mm（包括加工余量在内），采用分模造型后铸体的厚度很小，靠松动模样完全可以起模，故可以不需要考虑拔模斜度。(2)不铸孔的确定：为了简化铸件外形，减少型芯数量，直径小于mm25的孔均不铸出，而采用机械加工形成。(3)收缩率的确定：通常，HT200灰铸铁的收缩率为0.1%-0.5%，在本设计中取0.3%的收缩率。(4)铸造圆角的确定：为防止产生铸造应力集中，铸件各表面相交处和尖角处，以R=2-3过渡。72.4绘制连接壳体铸造毛坯图根据以上分析所得结果，绘制毛坯简图如图2.1所示。图2.1连接壳体毛坯简图8第三章工艺规程设计3.1定位基准的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择得正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工过程中会问题百出，甚至造成零件大批量报废，使生产无法正常进行。（1）精基准的选择连接壳体中mm015.0030孔的轴线是mm035.0015.040圆柱面及mm03.001.012孔的设计基准，其端面又是40mm右端面的设计基准。选用mm015.0030孔的轴线及其端面作精基准定位加工mm035.0015.040圆柱面及mm03.001.012孔实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度及圆柱度要求。（2）粗基准的选择选择粗基准主要是选择第一道机械加工工序的定位基准，以便为后续的工序提供精基准。选择粗基准的出发点是：一要考虑如何分配各加工表面的余量：二要考虑怎样保证不加工面与加工面间的尺寸及相互位置要求。这两个要求常常是不能兼顾的，但对于一般的轴类零件来说，以外圆作为粗基准是完全合理的。选择连接壳体中40mm右端面作为粗基准加工左端面，可以为后续工序准备好精基准；采用mm035.0015.040外圆面作为粗基准来定位加工内孔可保证孔的壁厚均匀。3.2拟订工艺路线工艺路线的拟订是制订工艺规程的总体布局，包括确定加工方法、划分加工阶段、决定工序的集中与分散、加工顺序的安排以及安排热处理、检验及其他辅助工序（去毛刺、倒角等）。它不但影响加工的质量和效率，而且影响工人的劳动强度、设备投资、车间面积、生产成本等。因此，拟订工艺路线是制订工艺规程的关键性一步，必须在充分调查研究的基础上提出工艺方案，并加以分析比较，最终确定一个最经济合理的方案。（1）表面加工方法的确定根据零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查《机械制造技术基础课程设计》表2.25平面加工方案的经济度和表面粗糙度；